16力学综合计算.docxVIP

综合近几年中考对于功和机械能、简单机械的考察形式，2023年中考对于功和机械能、简单机械知识点依然会加大力度考察。功和机械能的概念及计算、简单机械的特点及组合，还有结合压强与浮力等知识点，会有很多灵活的难点可以考察，所以不论是选择题还是大题，功和机械能、简单机械问题一直都是命题人提高学生关键物理综合能力的重要知识点，因此在近几年的中考命题中功和机械能、简单机械问题也是很多地区以压轴题的形式存在，以及对于图像问题的考察，动态平衡分析，都比前几年要频繁，所以要求考生了解题型的知识点及要领，对于常考的模型要求有充分的认知。

简单机械

有用功

总功

额外功

机械效率

图示

杠杆

滑轮组

(或动滑轮)

(不计绳重、摩擦)

(不计绳重、摩擦)

(为承担重物的绳子段数)

(不计绳重、摩擦)

斜面

(为摩擦力)

解计算题的一般要求

1.要明确已知条件和相对隐含条件，确定主要解题步骤。

2.分析判断，找到解题的理论依据。

3.分清各个物理过程、状态及其相互联系。

4.计算过程应正确、规范。要正确写出有关的公式，正确代入公式中物理量的数字和单位。能画图的可以作图辅佐解题。

5.解计算题应注意：单位的统一性；物理量的同体性、同时性；解题的规范性。

1、为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。，每个沙袋重，每个滑轮重。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计）

（1）若A点受到竖直向下的拉力为，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？

（2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为的花架匀速提升。求：

①滑轮组的机械效率。

②滑轮组对绳的拉力。

【答案】（1）2个；（2）①94%；②624N

【解析】（1）木棒始终水平平衡且不计木棒重力，由公式FAl1=FBl2可知，木棒B端受到的压力为沙袋个数所以至少需要2个沙袋。

①竖直匀速提升物体，绳的重力及滑轮与轴的摩擦均忽略不计，有用功为W有=G物h=376N×5m=1880J额外功为W额=G动h=24N×5m=120J总功为W总=W有+W额=1880J+120J=2000J滑轮组的机械效率为；

②因为竖直匀速提升，所以受力平衡，绳的重力及滑轮与轴的摩擦均忽略不计，人的拉力为滑轮组对绳AC的拉力FA=3F拉+G定=3×200N+24N=624N。

2、如图所示是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中AB是一个以O为支点的杠杆，lAB=1.8m，D是一个系在杠杆B端的配重物体，GD=2500N，人可以通过固定在A端的滑轮组提升物体，有一位质量为75kg的工人站在水平地面上，他利用该装置以0.1m/s的速度匀速提升钢材时，他双脚与地面的接触面积为400cm2，他拉力的功率为50W。每个滑轮重均为50N，绳和杠杆重及各种摩擦不计，g取10N/kg。求匀速提升钢材时：

（1）工人的拉力F甲的大小；

（2）工人对地面的压强；

（3）为了提升更重的物体，将杠杆的支点O向左移动20cm，同样提升该钢材时，配重物体D对地面的压力增加了600N，计算此时利用该装置最多可提升多重的物体。

【答案】（1）250N；（2）1.25×104Pa；（3）1250N

【解析】（1）由图可知，动滑轮上的绳子根数n=2，当钢材以0.1m/s的速度匀速上升时，绳子移动的速度v绳=2×

（2）工人的重力为G=mg=75kg×10N/kg=750N地面对工人的支持力为F

（3）设原来OA的距离为lA1，则OB的距离为lB1=1.8m?lA1

此时B点的作用力为FB2=FA2

则lA2=1

此时绳子自由端的拉力为F

利用该装置最多可提升物体的重力为G物

3、如图所示，是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成。物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO︰ON=1︰2。已知物块A的密度为1.5×103kg/m3，底面积为0.04m2，高为1m，物块B的重力为100N，滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。试求：

(1)当物块A的顶部刚没入水面时，滑轮C下端挂钩处的拉力大小；

(2)当物块A有四分之一体积露出水面时，电子秤的示数为多少；

(3)若水位发生变化，当电子秤的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度。

【答案】(1)200N；(2)62.5N；(3)0.6m

【解析】(1)物体A的体积

物体A的重力

物块A没入水中，所以排开水的体积

物块A所受的浮力

滑轮C下端挂